JPS58112637A - アルミニウムまたはアルミニウム合金の半連続鋳造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、金属の垂直半連続鋳造法に関するものであシ
、よシ詳細に述べるならば、アルミニウムおよびその合
金の垂直半連続鋳造法に関するものである。

一般に、アルミニウムまたはアルミニウム合金の塑性加
工用鋳塊としての、スララ°またはビレットの鋳造は、
半連続鋳造法によって行なわれる。

半連続鋳造装置は、第１図に示す如く、水冷ジャケット
付強制冷却筒状鋳型（１）と、この内壁に嵌合する昇降
自在な下型（２）等から構成されている。

鋳造は、アルミニウム溶湯（３）を、上方より鋳型（１
）内に連続的に注入し、鋳型内で溶湯（３）を、上方よ
り鋳型（１）内に連続的に注入し、鋳型内で、溶湯の熱
を奪うことにより、溶湯の外殻を凝固させ鋳型直下にお
いて、スプレー装置（４）によシ、連続的に注水するこ
とによシ、内部まで凝固することによシ成され、下型（
２）は、鋳塊（５）が形成されるに従って下降する。

アルミニウムまたはアルミニウム合金の半連続鋳造にお
いては、鋳造スタート時に、コールドクラックと呼ばれ
る中心割れが発生することが多い。

これは、２０００番系、７０００番系の合金において特
に発生し易く、また鋳塊の断面が大きくなる程発生し易
い。

コールドクラックは、鋳造初期の熱的に不安定な状態に
おいて、鋳塊表面と内部とに大きな温度差がついて、表
面に圧縮応力、中心部には引張応力が発生し、それかも
とで発生するといわれている。

コールドクラックは鋳造速度が遅いと防止し易いので、
コールドクラックを防止するために、鋳造スタート時に
鋳造速度を遅くシ、その後、正常な鋳造速度に戻す方法
がとられることが多いが、鋳造速度が遅いと、鋳肌が適
冷に伴なうコールドシャット肌になることが多い。しか
も、２０インチ等、大径のビレットでは、鋳造速度のコ
ントロールだけで、コールドクラックを防止することは
、極めてむつかしい。

またコールドシャット肌の部分は、不良製品となるので
、この方法では、製品歩留シが悪くなる。

また鋳造速度を切替えるため、作業の煩雑さが伴〒方、
コールドクラックのでき易いアルミニウム合金を鋳造す
る際、予め応力集中の少ないアルミニウムを鋳込み、次
いで応力集中の多いアルミニウム合金を鋳造する方法も
提案されている（特開昭５４−１２８９３６）が、この
方法は、途中でアルミニウム合金の組成を変えるので、
作業が煩雑であること、製品の少滴りが悪いという欠点
をもつ。

本発明の目的は、アルミニウムまたは、アルミニウム合
金の鋳造スタート時におけるコールドクラックの発生を
防止し、容易に安定した鋳造を行う方法を提供すること
にある。

本発明者は、コールドクラックは、凝固時に、鋳塊の中
心部に引張応力が発生することによって発生することに
着目し、この広がシを拘束させることにより、コールド
クラックの発生を防止できると考え、種々実験を重ね、
本発明を完成した。

本発明は、アルミニウムまたはアルミニウム合金を垂直
半連続鋳造法で鋳造するに際して、下型の上に載台を置
き、その上に環状体を置く方法である。ここで云う環状
体とは、中央に穴のある円板、方形の板等を云う。鋳型
に注入されたアルミニウム溶湯は、環状体を鋳ぐるむよ
うにして凝固する。凝固の際、鋳塊中心部に発生する引
張応力は、この環状体によシ拘束され、コールドクラッ
クは防止できる。

載台は、アルミニウム溶湯が環状体の下に流れ込み易い
ように配設したものであり、環状体と載台を一体化し、
足付の環状体としてもよい。

環状体は、鋳塊の中に溶解しないで残ることが必要であ
り、環状体の材質は、この条件を満足すれば特に規定し
ないが、鋳造後の処置を考慮すれば、金属製、特にアル
ミニウムまたはアルミニウム合金製が好ましいことは云
うまでもない。

環状体の形状は、外部の形状は、円形、三角形、長方形
、正方形、或いはそれ以外の多角形のいずれでもよく、
中央の穴の形状も特に規定しない。

なお、環状体の一部が切断している場合も、本発明の効
果は事実上失うことがない。従って、かかる形状の環状
体をも、本発明は包含するものである。

以下、本発明を実施例を、第２図及び第３図によシ説明
するが、本発明は、実施例に限定されるものではない。

実施例 直径４９６　ＷｌＩｎの２０１７合金のビレットを、円
形鋳型を備えた垂直半連続鋳造装置によ＃）鋳造した。

鋳造に際し、下型（２）の上に、厚さ２０ｍ＋、直径５
゜燗のアルミニウム製ピース（７）３箇を載台として、
１２０°おきに配設し、その上に厚さ３０■、内径８０
■、外径１６０簡のアルミニウム製の環状体である円形
リング（６）を載置した。

初速６０−で鋳造したが、コールドクラックが発生する
ことなく、健全なビレットが得られた。

一方、鋳型底部に、環状体を載置しない場合においては
、初速４０ｍ／ｍにしても、コールドクラックが発生し
、健全なビレットは得られなかった。

以上述べたように、本方法によれば、下型の上に予め、
環状体を載置するという極めて簡単な方法で、アルミニ
ウムまたはアルミニウム合金の鋳造スタート時における
コールドクラックを防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、垂直半連続鋳造装置の模式断面図、第２図及
び第３図は、本発明の実施例の下型、環状体及び載台の
配置を示す平面図及びａ−ａ’断面図である。 １・・・・・・水冷ジャケット付強制冷却鋳型２・・・
・・・下型、　６・・・・・・環状体、　７・・・・・
・載台特許出願人昭和軽金属株式会社 代理人　弁理士　菊　地　精　−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、上下に開口し、周囲から強制冷却された筒に、金属
   溶湯を注湯しつつ、生成された凝固鋳塊は、下型上に載
   置支持されて、下型の下降により下方に引き出される金
   属の垂直半連続鋳造法において、予め下型面上に、環状
   体を載置し、次いで注湯を行うことを特徴とする金属の
   半連続鋳造法。 ２、環状体が、円形、方形、または三角形の外郭部よシ
   成ることを特徴とする特許請求の範囲１の方法。 ３、金属の環状体が、架台を介して下型面上に載置され
   ることを特徴とする特許請求の範囲１の方法。